DC-DC轉(zhuǎn)換器通過反饋控制系統(tǒng)將變化的輸入電壓調(diào)節(jié)至（通常）固定輸出電壓。反饋控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能穩(wěn)定，以避免振蕩，或者在最壞的情況下避免輸出電壓未穩(wěn)壓。控制系統(tǒng)還應(yīng)盡可能快，以便能夠響應(yīng)動態(tài)變化，例如快速輸入電壓變化或輸出端的負載瞬變，并最大限度地減少調(diào)節(jié)輸出電壓的偏差。為了表示控制環(huán)路的行為，可以使用典型的波特圖來顯示環(huán)路的相移和增益與頻率的函數(shù)關(guān)系。該控制回路可以通過模擬或數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)。

一些數(shù)字電源提供控制環(huán)路優(yōu)化，能夠非常快速地響應(yīng)動態(tài)影響。圖1所示為采用ADP1055控制器IC的電路示例，該IC具有數(shù)字控制環(huán)路優(yōu)化功能。數(shù)字控制器為設(shè)計人員提供了許多控制，有些甚至是在操作過程中的動態(tài)控制。圖2顯示了可通過ADP1055評估軟件控制的各種ADP1055功能。

圖1.全橋應(yīng)用中的數(shù)字開關(guān)穩(wěn)壓器ADP1055。

圖2.數(shù)字電源允許設(shè)計人員通過圖形用戶界面輕松控制電源參數(shù)。

關(guān)于控制環(huán)路，一個特別有趣的設(shè)置選項由非線性增益/響應(yīng)功能提供，該設(shè)置可通過濾波器按鈕訪問。非線性增益/響應(yīng)支持控制環(huán)路的動態(tài)調(diào)整，例如，在負載瞬變后立即調(diào)整。當(dāng)電源經(jīng)歷大負載瞬變時，輸出電壓通常會擺動到其理想穩(wěn)壓值以上或以下。在純模擬控制環(huán)路中，選擇控制環(huán)路和電源功率級中的組件，以在大多數(shù)預(yù)期條件下將這些波動降至最低。數(shù)字可調(diào)控制環(huán)路（例如ADP1055中的控制環(huán)路）的優(yōu)勢在于，可以動態(tài)調(diào)整環(huán)路的響應(yīng)，以補償變化很大的情況。

圖 3 顯示了用于控制此功能的接口。輸出電壓在高到低負載瞬變后的典型行為以藍色顯示。如圖所示，穩(wěn)壓器輸出端的電壓響應(yīng)通常會過沖。當(dāng)輸出電壓超過特定閾值時，可以通過短暫增加控制環(huán)路增益來最小化過沖。

圖3.根據(jù)輸出電壓狀態(tài)設(shè)置控制環(huán)路增益。

在圖3所示的示例中，設(shè)定輸出電壓標(biāo)稱值為12 V。可調(diào)控制環(huán)路增益可根據(jù)輸出電壓設(shè)置為多個值。例如，如果由于誤差放大器增益增加導(dǎo)致電壓上升到12.12 V以上，則可以在相應(yīng)的下拉菜單中設(shè)置控制環(huán)路。12.12 V以上還有其他三個電壓閾值可以具有獨立的增益設(shè)置。請注意，這些增益設(shè)置完全獨立于設(shè)計調(diào)節(jié)環(huán)路時設(shè)置的極點和零點。

通過可調(diào)節(jié)的電壓相關(guān)增益設(shè)置，可以找到能夠加速響應(yīng)電壓過沖的控制環(huán)路設(shè)置。通過這種方式，可以優(yōu)化輸出電壓反饋控制的質(zhì)量。請注意，正常工作的優(yōu)化控制回路特性不受影響。ADP1055等數(shù)字控制器可以在負載瞬變等特定情況下動態(tài)調(diào)整控制環(huán)路，但傳統(tǒng)的模擬控制環(huán)路很難實現(xiàn)。

審核編輯：郭婷